Att limma fast en köl

När det visade sig att kölen på vår bloggare Jimmy Hellbergs båt satt löst fick han veta att det bästa lagningssättet är att limma fast den. Det låter ju minst sagt märkligt. Men han gjorde det.

I våras gjorde jag ett ganska stort ingrepp på min köl då jag kapade bort 200 kg bly. Då passade jag också på att snygga till kölskarven. Dessvärre sprack den redan vid sjösättning.

Under min tid i Ericssons Volvo Ocean Race-team dök jag minst en gång i veckan på teamets båda V070 och alltid innan race för att tvätta botten och inspektera köl, roder, givare, etc. Ibland dök vi till och med precis innan start i startområdet för att försäkra oss om att inte sjögräs, plastpåsar, etc fastnat på köl och roder. Detta med att dyka och tvätta botten har därefter blivit lite av en yrkesskada för mig, jag bara måste göra det innan varje kappsegling.

Inför Hyundai Cup dök jag i sedvanlig ordning och tvättade botten. Jag hade vid det laget våndats rätt länge över sprickan i skarven mellan bly och komposit, mest för att det förstör strömningen och således lyftet i kölen på kryss. Tankarna har länge kretsat kring runt hur jag bäst får till en slät, jämn skarv utan sprickbildning och av denna anledning har jag den senaste tiden inspekterat skarven extra noga.

Vid detta dyk fick jag för mig att ruska i kölen och upptäckte då att blyet satt löst. Det gick att gunga bottendelen i bly ca 5 cm från sida till sida!

Kölbultsdilemma

Först blev jag förskräckt men efter noggrannare inspektion förstod jag varför det blivit såhär. Så sent som i somras, dagen innan start i ÅF Offshore Race så pradade jag just om detta med en av konstruktörerna till kölen, Stefan Törnblom. ”Hela kölkonstruktionen är ordentligt överdimensionerad, den är det sista som går sönder på den här båten” menade ”Törnan”. Att kölens bly nu satt löst var alltså inte på grund av att kölbultarna höll på att lossna.

Pac-Mans kölskarv är som på många andra båtar gjord som en trappa. Skillnaden är att Pac-Man har kölbultar fästa både vertikalt och horisontellt. En ovanlig lösning som förmodligen gjorts för att fördela lasterna bättre, vilket är en utmaning då Pac-Man har fällköl.

Nackdelen med att ha kölbultarna på detta sätt är att de motverkar varandra och det blir svårt, för att inte säga omöjligt, att dra ihop konstruktionen tajt om delarna inte har perfekt inpassning.

Så var tydligen inte fallet. Det fanns alltså redan vid bygget av kölen en hel del distans mellan bly och komposit och här hade man valt att trycka in spackel. Men efter nästan 20 år hade nu detta spackel spruckit och börjat lossna. Detta innebar att kölhalvorna inte hölls ihop ordentligt. En liten rörelse på bara någon millimeter i skarven fortplantades nu och blev runt 5 cm nere vid botten av kölen.

Båten på land

Direkt efter Hyundai Cup tog jag upp båten på Bullandö Marina för att försöka åtgärda sprickan en gång för alla. Dels för att en ful glipa som sagt förstör strömningen över kölen och dels för att glappet som uppstår inte är särskilt hälsosamt i längden för kölbultarna som inte är konstruerade för att flexa.

Kölbultarna sitter inne i kölbladet och är inte lätta att komma åt, enda sättet är att skära upp bladet. Men eftersom jag inte har någon ritning är det omöjligt att veta var jag skulle kunna såga utan att förstöra kölbladets hållfasthet. Planen blev därför att försöka styva upp konstruktionen utan några större ingrepp.

Kontakt med kolfiberguru
Jag började med att kontakta Christian Björnegren, en av Sveriges bästa när det gäller konstruktioner i komposit. Det vore nästan en underdrift att säga att Christian kan bygga vad som helst i kolfiber!

Jag hade en lös plan på att pressa in någon form av shims, alltså distanser, för att få press och friktion mellan bly och komposit. Christian kunde såklart fylla i alla tomrum i min plan med både material och tillvägagångssätt. Kåre Ljung på Marström Composites var också inblandad en del då han är en mästare på hållfasthetsberäkningar när det gäller kompositkonstruktioner.
Ganska snabbt levererades en komplett laminatplan i min mailbox. Materiel som peel-ply, kolfiber och några olika epoxyvarianter kunde jag åka och hämta hos Christian. Tur för mig eftersom detta inte är helt lätt att hitta i vanliga båttillbehörsbutiker…

Ingreppet

Jag började med att ta bort allt gammalt spackel i sprickan mellan bly och komposit. Det blev några eftermiddagars jobb med dremel, tigersåg, multiverktyg och slippapper. När jag var klar var det en hyfsat jämn glipa på 2-3 mm på de horisontella ytorna och en ca 1 mm bred och 40 mm djup glipa på den vertikala delen där kölbultarna var hårdare dragna. Jag fotsatte med att göra en liten försänkning på ca 0,5mm runt om hela skarven där en yttre remsning av ett par lager 300 g kolfibermatta skulle ligga. I bakkant av kölen gjorde jag en större försänkning på ca 1,5 mm. Här är dragkrafterna mycket stora när kölen fälls och eftersom kölen är som tunnast här får man inte mycket styrka av den lilla limyta som blir mellan bly och komposit. Därför var planen att lägga 10 lager extra kolfibermatta runt om skarven här, vilket lokalt då skulle klara ca 11 tons draglast. Kolfiber är otroligt starkt!

Perfekt passform

Nu började jobbet med att skapa shims av kolfiberplattor med målet att ha perfekt passform för att precis passa i kölskarvens glipor. När jag hade alla delar klara var det dags för nästa moment, att limma ihop kölen.

Det är svårt att limma mot bly, man uppnår som bäst bara 1/3 av styrkan jämfört om man limmar mot komposit. Bly oxiderar extremt fort, så det är viktigt att jobba snabbt. Först slipa sedan tvätta med aceton och direkt efter ska man på med en primer av epoxylim.

Christian poängterade vikten av att ha mycket värme i allt arbete med epoxy som då får mycket bättre egenskaper. Så under hela arbetes gång hade jag värmefläktar riktade mot kölskarven.

Jag fyllde hela glipan med epoxylim och penslade även shimsen med lim innan de pressades in på sina respektive platser. Rätt mycket lim sipprade såklart ut vilket också var meningen då man absolut inte vill ha luft i konstruktionen. Sedan tejpade jag över hela skarven så att allt lim stannade kvar under tiden det härdade. Runt kölen byggde jag ett tält där värmefläktar såg till att hålla ca 50 grader under 24 timmar. Därefter var epoxyn helt genomhärdad.

Om jag gjort allt rätt menar Christian att limfogen mot blyet nu håller för, lite drygt, 1 kg per mm². Limytornas area mellan bly och komposit uppgick till ca 520cm2, lågt räknat, så limfogen utan kolfiberremsorna borde hålla för draglaster på ca 52ton!.

Slutfasen

Nästa moment var att skapa ett tunt laminat av remsor av 300 g kolfiberväv runt hela skarven. Även nu gällde det att jobba hyfsat snabbt då det nakna blyet även denna gång först ska ha epoxylim som primer innan de epoxyvåta kolfiberremsorna läggs på plats. Min bättre hälft Sahra hjälpte mig med detta moment då det underlättar om man är två. Hon gjorde först mallar så att kolfibermattan kunde skäras så fibrerna hamnade med rätt riktning (45grader). Sedan vätte hon mattorna med precis lagom mängd epoxy (slickepott är ett grymt bra verktyg för detta) medan jag slipade, tvättade och primade ytorna på kölen.

Sedan var det bara att snabbt lägga på alla färdiga kolfiberremsor och därefter lite peel-ply för att suga upp eventuellt överflöd av epoxy. Tillbaka med tältet och 50 grader i 24 timmar igen.

Till sist var det dags för finspackling, något som man kan lägga väldigt mycket tid på. Det finns ju inget som heter för slät eller för jämn köl.

Test över Ålands hav
Jag var trots allt jobb och alla beräkningar lite tveksam till om detta verkligen skulle hålla. Det känns ju ganska märkligt att ”limma” ihop en köl som väger nästan ett ton, även om draghållfastheten i skarven nu teoretiskt skulle uppgå till ca 92 ton. Denna lilla misstro resulterade i att jag inte var supernoga med spacklingen, i fall att jag skulle behöva göra om allt i höst igen. 


Båten stod på land i två veckor under arbetet och därefter var det dags för kappseglingen ”Åland Race”. Vi fick ganska tuffa förhållanden över Ålands hav så kölskarven sattes på prov direkt.

Till min lycka kunde jag vid upptagningen konstatera att det hela hade hållit ihop. Det fanns ingen spricka och det betyder att det är dags för den sista finspacklingen så att kölprofilen äntligen blir perfekt!

Kostnad

Totalt kostade reparationen ca 9 000 kr med material som epoxy, kolfiber, slippapper, penslar, hanskar, etc och i detta är även markhyra hos Bullandö Marina och upptagning samt sjösättning med truck inräknat med ca 4 000 kr. Undra vad det hade kostat om man hade lämnat iväg det till ett varv då faktum är att få varv har kunskap i moderna laminat och metoder för att göra en lagning på detta sätt. Stort tack till Christian Björnegren och Kåre Ljung för ovärdelig hälp!